(57)【要約】【課題】搬送ロボットのアームにセンサを設けた基板搬送システムであって、基板の載置位置を検出し、信号線や電力導入用配線の摩耗による断線の問題のないの実用的なシステムを提供する。【解決手段】搬送チャンバー内の搬送ロボットが、アームの先端で基板を保持しながら搬送する際、アームに設けられたセンサ７１が、基板が正しい位置で保持されているか監視し、搬送チャンバー外に設けられた信号処理部７３が、センサ７１からの信号を処理して基板が正しい位置であるかどうか判断する。センサ７１からの信号を信号処理部７３に送る送信系は、内部の真空と外側の大気とを隔絶するようにして搬送チャンバーに備えられた透光板１０２を通して光通信する光通信ユニット７６を経由して、送信する。【選択図】図５
2010050497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系を備えた真空チャンバーである搬送チャンバーと、
該搬送チャンバー内に設けられているとともに、アームの先端に取り付けられた先端プレートで基板を保持しながら前記基板を搬送する搬送ロボットと、
前記基板が正しい位置で保持されているか監視するよう前記アームに設けられたセンサと、
該センサからの信号を処理して前記基板が正しい位置であるかどうか判断するものであって前記搬送チャンバー外に設けられた信号処理部と、
前記センサからの信号を前記信号処理部に送る送信系と、
前記センサに電力を供給する電力供給系と、を備えた基板搬送システムであって、
前記センサは、レーザ光の光源である発光器と受光した前記レーザ光の光量を電気信号に変換する受光器とから構成され、
前記発光器及び前記受光器の一方が前記先端プレートの上側に、他方が前記先端プレートの下側に固定されていることを特徴とする基板搬送システム。
【請求項２】
前記センサは、前記発光器と前記受光器とをそれぞれ２つずつ有して構成され、
一方の前記発光器からの前記レーザ光の光軸と他方の前記発光器からの前記レーザ光の光軸は略平行であり、
一方の前記発光器からの前記レーザ光が前記先端プレートに保持された前記基板に照射される位置と、他方の前記発光器からの前記レーザ光が前記先端プレートに保持された前記基板に照射される照射位置とは、前記基板の中心に対して略９０°の角度を有することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送システム。
【請求項３】
前記先端プレートは、開口が形成され、前記レーザ光は前記開口を通過することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板搬送システム。
【請求項４】
前記開口は、開口形状が略Ｕ字状に形成されたＵ字開口であり、一方の前記発光器からの前記レーザ光は前記Ｕ字開口のＵの字の底の部分を通過し、他の前記発光器からの前記レーザ光は前記Ｕ字開口のＵの字の側部を通過することを特徴とする請求項３に記載の基板搬送システム。
【請求項５】
前記先端プレートの上側又は下側に配設された突起状のブラケットを有し、
前記発光器と前記受光器の少なくとも１つは、前記ブラケットの先端に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板搬送システム。
【請求項６】
前記搬送チャンバーは、内部の真空と外側の大気とを隔絶するようにして透光板を備えており、
該透光板を通して光通信する一対の光通信ユニットが設けられており、前記送信系は、前記センサからの信号を、この光通信ユニットを経由して信号処理部に送るものであり、
前記一対の光通信ユニットのうちの真空側に位置する一方は、前記アームと一体に回転するよう取り付けられており、前記一対の光通信ユニットの光軸は、前記アームの回転軸に一致し、
前記電力供給系は、搬送チャンバー内又は前記搬送チャンバー内の真空が連通する空間に設けられた光起電力ユニットと、前記透光板又は搬送チャンバー内の真空と外側の大気とを隔絶する別の透光板を通して搬送チャンバー外から光起電力ユニットに光照射する光源ユニットとを備え、
前記光起電力ユニットは、前記アームの回転軸と一体に回転するよう取り付けられ、中央に同心の円形の開口を有する円盤状の受光パネルを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板搬送システム。
【請求項７】
前記光源ユニットは、前記受光パネルの回転軌道と対向して円環状に配置されることを特徴とする請求項６に記載の基板搬送システム。
【請求項８】
前記センサの付近に設けられたものであって、前記一対の光通信ユニットのうち真空側に位置する一方である真空側ユニットに対して前記センサからの信号を無線送信する送信器と、前記真空側ユニットの付近に設けられたものであって、送信器からの無線送信を受信して真空側ユニットに送る受信器とを備えていることを特徴とする請求項６または７に記載の基板搬送システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の基板搬送システムを備えた基板処理装置であって、
前記搬送チャンバーが中央に設けられ、周囲にロードロックチャンバー及び処理チャンバーが設けられて搬送チャンバーに気密に接続されている構造であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の発明は、基板を搬送する基板搬送システム及び該基板搬送システムを備えた半導体製造装置等の基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種半導体デバイスを製造する際に用いられる半導体製造装置や液晶ディスプレイを製造する際に用いられる液晶基板処理装置等の基板処理装置は、目的とする位置に基板を搬送するため、基板搬送システムを備えている。基板を１枚ずつ処理する枚葉式の装置では、基板搬送システムも基板を１枚ずつ搬送するものが多い。この種の基板搬送システムは、基板を先端に保持する多関節型のアームを備えた搬送ロボットを使用するものが多い。
【０００３】
このような基板搬送システムは、基板を真空中で搬送できることが求められることが多い。例えばクラスターツール型の基板処理システムでは、中央に搬送チャンバーが配置され、その周りにロードロックチャンバーや複数の処理チャンバーが配置されて搬送チャンバーに対して気密に接続される。搬送チャンバー内には、搬送ロボットが設けられる。各チャンバーは真空圧力に排気され、搬送ロボットは、ロードロックチャンバーと処理チャンバーとの間や処理チャンバー間を搬送チャンバーを経由して基板を搬送する。このような搬送ロボットは、発塵が少ない等、真空中での使用に耐え得るものとされる。
【０００４】
一方、基板処理装置においては、基板を処理チャンバー内の所定位置に精度よく搬送することが求められることが多い。この理由は、一般的に言えば、基板を処理チャンバー内の所定位置に常に精度よく配置して処理しないと、処理の均一性や再現性が低下する恐れがあるからである。
このような要請のため、処理チャンバー内には、基板が処理チャンバー内の所定位置に位置しているかを検出する手段が設けられる。たとえば、基板が載置されるステージにセンサを設け、ステージ上の所定位置に基板が位置しているかを監視する。
【０００５】
基板を処理チャンバー内の所定位置に配置するためには、基板を搬送する搬送ロボット上で基板が所定位置に位置していることも重要である。周知のように搬送ロボットは、高精度の数値制御によって基板を所定位置まで搬送するが、基板が搬送ロボット上で予定された位置にない場合、どんなに高精度の制御を行っても、正しい位置に基板を配置することはできなくなる。また、アーム上での基板の位置ずれが大きいと、搬送の際に基板が落下したり、チャンバーの壁面に衝突したりする事故が発生することもある。
【０００６】
このような要請のため、従来の基板搬送システムは、搬送ロボット上で基板が正しい位置に位置しているかどうか監視する手段を備えている。この点について、図１０を使用して説明する。図１０は、従来の基板搬送システムの正面概略図である。図１０に示すシステムは、搬送チャンバー１内に搬送ロボット９１が配置されており、ロードロックチャンバー３と処理チャンバー４との間で基板Ｓｂを搬送するようになっている。搬送チャンバー１の上壁部と底壁部には、一対の光センサ９２，９３が設けられている。搬送ロボット９１は、基板Ｓｂを保持したアームをある基準位置から別の基準位置に移動させる。基準位置とは、その移動の過程で基板Ｓｂの縁が光センサ９２，９３の光軸に達する位置である。光軸に達すると光を遮ることになり、光センサの出力はＯＮからＯＦＦに変わる。このＯＮからＯＦＦに変わった位置をアームの位置から求めることで基板Ｓｂが正しい位置に位置しているかどうか判断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３２１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示すシステムによれば、基板の位置の監視はできるものの、そのためには上記のような位置にアームを移動させなければならない。つまり、搬送チャンバーの決められた場所でしか基板の位置の監視はできない。この問題を解決するには、搬送ロボット自体にセンサを設ける必要がある。つまり、アームにセンサを設けて基板の位置を監視する必要がある。
しかしながら、センサからの信号によって基板の位置が正しいかどうか判断する信号処理部は搬送チャンバー外にある。従って、アーム内又はアームに沿って信号線を配した後、搬送チャンバーの壁部を気密に貫通させて信号線を外に出し、信号処理部に接続する必要がある。
【０００９】
ここで問題なのは、搬送ロボットのアームは、伸縮運動、回転運動、上下運動等の複雑な動きを頻繁に繰り返す。特に、アームを支持した軸部は、垂直な軸の周りに高速で回転を繰り返す。アームに配した信号線は、搬送チャンバーの壁部の気密貫通部分でしっかりと固定されているため、信号線も高速で頻繁に引き回されてしまい、信号線が短期間のうちに摩耗して断線してしまう。
また、センサには電力導入用の配線も必要であり、センサをロボットのアームに設けた場合、この配線も搬送チャンバーの器壁を気密に貫通した部分でしっかりと固定される。このため、やはり摩耗・断線の問題がある。
【００１０】
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、搬送ロボットのアームにセンサを設けた基板搬送システム及び基板処理装置であって、信号線や電力導入用配線の摩耗による断線の問題のないの実用的な基板搬送システム及び基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の基板搬送システムは、排気系を備えた真空チャンバーである搬送チャンバーと、搬送チャンバー内に設けられているとともに、アームの先端に取り付けられた先端プレートで基板を保持しながら基板を搬送する搬送ロボットと、基板が正しい位置で保持されているか監視するようアームに設けられたセンサと、センサからの信号を処理して前記基板が正しい位置であるかどうか判断するものであって搬送チャンバー外に設けられた信号処理部と、センサからの信号を信号処理部に送る送信系と、センサに電力を供給する電力供給系と、を備え、センサは、レーザ光の光源である発光器と受光した前記レーザ光の光量を電気信号に変換する受光器とから構成され、発光器及び受光器の一方が先端プレートの上側に、他方が先端プレートの下側に固定されていることを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、本発明の基板処理装置は、請求項１乃至８いずれかに記載の基板搬送システムを備えた基板処理装置であって、搬送チャンバーが中央に設けられ、周囲にロードロックチャンバー及び処理チャンバーが設けられて搬送チャンバーに気密に接続されている構造であるという構成を有する。
【発明の効果】
【００１２】
以下に説明する通り、本発明の基板搬送システムによれば、基板の搬送の際、基板が正しい位置で保持されているか監視されるので、搬送後の基板の位置精度が高くなるとともに、搬送の際に基板が落下したり壁面に衝突したりするような事故が未然に防止される。また、このような基板の位置の監視が、搬送ロボットにアームに設けられた基板位置監視用センサによって行われるので、アームが基板を保持している限り、任意の位置で監視が行える。このため、汎用性や生産性の点で優れている。さらに、基板位置監視用センサからの信号を搬送チャンバー外の信号処理部に送る送信系が、透光板を通して光通信する光通信ユニットを経由して送信を行うので、配線の摩耗による断線の問題がなく実用性が高い。また、上記効果に加え、一対の光通信ユニットの光軸がアームの回転軸に一致しているので、送信の安定性や信頼性が高くなり、また構造的に簡略化される。また、上記効果に加え、基板位置監視用のセンサからの信号を信号処理部に送る送信系が、搬送チャンバー内で無線方式を採用しているので、アーム内又はアームに沿って配線を設ける必要がない。このため、アームや送信系の構成が簡略化される。また、上記効果に加え、基板位置監視用のセンサに電力を供給する電力供給系が、搬送チャンバー内の光起電力ユニットに透光板を通して光照射することで生じた起電力により電力供給を行うので、電力供給用の配線の摩耗による断線の問題はない。また、上記効果に加え、光起電力ユニットにおいて、受光パネルがアームの回転軸と同軸である点は、電力供給を安定させさり構造を簡略化させたりする技術的意義を有する。また、上記効果に加え、搬送ロボットのアームに光起電力ユニットが設けられており、この光起電力ユニットからも電力が供給されるので、より電力を必要とするセンサを用いる場合に好適である。また、基板位置監視用のセンサに電力を供給する電力供給系が、搬送チャンバー内に設けられた光起電力ユニットに光照射することで生じた起電力により電力供給を行うので、電力供給用の配線の摩耗による断線の問題はない。また、上記効果に加え、光源が搬送チャンバー内に設けられているので、発電の効率が高く、従って電力供給の効率が高い。
また、本発明の基板処理装置によれば、アーム上で基板が正しい位置に位置しているかを監視する搬送ロボットを使用しているので、各処理チャンバー内での基板の配置位置の精度を高くできる。このため、処理の均一性や再現性の点で優れた装置となるとともに、上記のいずれかの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明の実施形態の基板搬送システムの正面概略図である。
【図２】図１に示す搬送ロボット２の斜視概略図である。
【図３】図１に示す搬送ロボット２のアーム５の正面断面概略図である。
【図４】図１に示す搬送ロボット２の駆動部６の詳細構造を示す正面断面図である。
【図５】基板位置監視用センサ７１，７２について示した斜視概略図である。
【図６】各基板位置監視用センサ７１，７２による基板位置の監視について示した平面概略図である。
【図７】駆動部６の下端部分及びその付近の構造について示した正面断面概略図である。
【図８】別の実施形態に係る基板搬送システムの正面概略図である。
【図９】実施形態に係る基板処理装置の平面概略図である。
【図１０】従来の基板搬送システムの正面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、本願発明の実施形態の基板搬送システムの正面概略図である。図１に示すシステムは、図１０に示すシステムと同様、搬送チャンバー１内に搬送ロボット２が配置されており、ロードロックチャンバー３と処理チャンバー４との間で基板Ｓｂを搬送するようになっている。
【００１５】
搬送チャンバー１は、ロードロックチャンバー３や処理チャンバー４と同様、不図示の排気系を備えた気密な真空チャンバーである。搬送チャンバー１は、ロードロックチャンバー３及び処理チャンバー４にそれぞれ基板の出し入れのためのバルブ（以下、出し入れバルブ）１０を介して気密に接続されている。
搬送チャンバー１内に設けられた搬送ロボット２は、真空中での使用に耐え得るよう設計、製造されたものである。搬送ロボット２は、多関節型のアーム５と、アーム５を駆動する駆動部６等から構成されている。駆動部６は、アーム５の伸縮運動により基板Ｓｂを水平方向に直線移動させる動き、アーム５を垂直な回転軸の周りに全体に回転させて基板Ｓｂを水平な面内で円周方向に移動させる動き、アーム５を全体に上下動させて基板Ｓｂを上下に変位させる動きを行わせるようになっている。
【００１６】
図２は、図１に示す搬送ロボット２の斜視概略図、図３は、図１に示す搬送ロボット２のアーム５の正面断面概略図である。搬送ロボット２のアーム５は、基板Ｓｂが載置される先端プレート５１と、先端プレート５１を先端に取り付けた左右一対の第一ロッド５２Ｌ，５２Ｒと、第一ロッド５２Ｌ，５２Ｒに先端が連結された左右一対の第二ロッド５３Ｌ，５３Ｒとから主に構成されている。
【００１７】
先端プレート５１は、水平な姿勢のほぼ長方形状又は正方形状の板状の部材である。図２に示すように、先端プレート５１には、Ｕ字状の開口（以下、Ｕ字開口）５１０が設けられている。載置された基板Ｓｂは、Ｕ字開口５１０を一部塞ぐ状態となる。
以下、説明の都合上、先端プレート５１の一辺の方向のうち、第一ロッド５２Ｌ，５２Ｒが取り付けられた側を「後ろ」とし、これとは反対側を「前」とする。また、先端プレート５１の他の一辺の方向の一方の側を「左」、これとは逆側を「右」とする。
【００１８】
図３に示すように、第一ロッド５２Ｌ，５２Ｒの先端には、小さな円柱状の先端軸棒５４Ｌ，５４Ｒが垂直上方に突出した状態で固定されている。先端プレート５１の後部には、第一ロッド５２Ｌ，５２Ｒの取付孔が形成されており、先端軸棒５４Ｌ，５４Ｒは、不図示のベアリングを介在させながら取付孔に嵌め込まれている。
【００１９】
また、第一ロッド５２Ｌ，５２Ｒの後端には、円柱状の後端軸棒５５Ｌ，５５Ｒが垂直下方に突出した状態で固定されている。図２に示すように、左第一ロッド５２Ｌに固定された後端軸棒（以下、左後端軸棒）５５Ｌは、ベアリング５６Ｌを介して左第二ロッド５３Ｌの先端の取付孔に挿通されている。左後端軸棒５５Ｌの下端には、左側プーリ５７Ｌが固定されている。左後端軸棒５５Ｌ、左側プーリ５７Ｌ及び左第一ロッド５２Ｌは、左第二ロッド５３Ｌにより保持されている。
【００２０】
また、右第一ロッド５２Ｒに固定された後端軸棒（以下、右後端軸棒）５５Ｒの下端には、右側プーリ５７Ｒが固定されている。右側プーリ５７Ｒは、右後端軸棒５５Ｒと同軸のプーリ支持棒５８によって支持されている。そして、右第二ロッド５３Ｒの先端には、凹部が設けられている。プーリ支持棒５８は、ベアリング５６Ｒを介して下端がこの凹部に嵌め込まれている。従って、プーリ保持体５８、右側プーリ５７Ｒ、右後端軸棒５５Ｒ及び右第一ロッド５２Ｒは、右第二ロッド５３Ｒによって支持されている。
【００２１】
左第二ロッド５３Ｌの後端は、図３に示すように、左用駆動軸体６１に固定されている。左用駆動軸体６１は、細長い円管状の部材であり、垂直な姿勢である。左用駆動軸体６１の上端に左第二ロッド５３Ｌの後端が固定されている。
また、右第二ロッド５３Ｒの後端は、図３に示すように、右用駆動軸体６２に固定されている。右第二ロッド５３Ｒの後端には、上下に貫通した挿通孔が設けられており、この挿通孔に左用駆動軸体６１が挿通されている。右用駆動軸体６２は、左用駆動軸体６１と同軸の円筒形部材であり、右第二ロッド５３Ｒの挿通孔の縁を取り囲むようにして右第二ロッド５３Ｒの後端の下面に上端が固定されている。
【００２２】
左第二ロッド５３Ｌは、後端部分において左後端プーリ５９Ｌを内蔵している。図２及び図３に示すように、左第二ロッド５３Ｌの後端は、上板部と下板部とからなる中空構造となっており、そこに左後端プーリ５９Ｌが設けられている。左後端プーリ５９Ｌは、上板部に上面が固定され、下板部に下面が固定されている。
一方、右第二ロッド５３Ｒの後端も、後端部分において右後端プーリ５９Ｒを内蔵している。図２及び図３に示すように、右第二ロッド５３Ｒの後端も、上板部と下板部とからなる中空構造となっており、そこに左後端プーリ５９Ｒが設けられている。右後端プーリ５９Ｒも、上板部に上面が固定され、下板部に下面が固定されている。
【００２３】
また、左側プーリ５７Ｌと右後端プーリ５９Ｒとをつなぐようにして第一弾性体６０１が架設され、右側プーリ５７Ｒと左後端プーリ５９Ｌとをつなぐようにして第二弾性体６０２が架設されている。第一第二弾性体６０１，６０２は、いずれも輪状のものであって、本実施形態ではゴム等で形成されたベルトとなっている。第一弾性体６０１は、左側プーリ５７Ｌと右後端プーリ５９Ｒとを取り囲むように架設されているものの、それぞれ周面の一箇所で固定されている。第二弾性体６０２も、右側プーリ５７Ｒと左後端プーリ５９Ｌとを取り囲むように架設されているものの、それぞれの周面の一箇所で固定されている。従って、第一第二弾性体６０１，６０２は、それぞれ左側プーリ５７Ｌと右後端プーリ５９Ｒ、右側プーリ５７Ｒと左後端プーリ５９Ｌを取り囲む輪状であるものの、駆動ベルトのように回るものではない。なお、固定はねじ止め等により行われている。
【００２４】
次に、図４を使用して駆動部６の構造について説明する。図４は、図１に示す搬送ロボット２の駆動部６の詳細構造を示す正面断面図である。
図４に示すように、左用駆動軸体６１は、駆動部６全体の垂直な中心軸Ａと同軸に、下方に延びている。また、右用駆動軸体６２も、中心軸Ａと同軸の円筒形であり、左用駆動軸体６１を取り囲みながら下方に延びている。
【００２５】
左用駆動軸体６１には、左用駆動軸体６１を中心軸Ａの周りに回転させる左用駆動源６３が設けられている。左用駆動源６３は、モータを構成する左用回転子６３１及び左用固定子６３２より成る構成となっている。左用駆動軸体６１の下端部分には、左用回転子６３１が設けられており、左用回転子６３１を取り囲むようにして左用固定子６３２が設けられている。左用固定子６３２は、固定軸体６０に取り付けられている。
【００２６】
左用固定子６３２には、不図示の左用駆動回路が接続されている。左用駆動回路が動作すると、左用固定子６３２が通電されて励滋され、左用回転子６３１を回転させるようになっている。左用回転子６３１の回転とともに、左用駆動軸体６１も一体に回転する。左用固定子６３２及び左用回転子６３１の構成は、ＤＣモータ、ＡＣモータ、ＤＣ又はＡＣサーボモータ、ステッピングモータ等、各種のモータの構成を同様のものを任意に選んで採用することができる。
【００２７】
また、右用駆動軸体６２には、右用駆動軸体６２を中心軸Ａの周りに回転させる右用駆動源６４が設けられている。右用駆動源６４は、左用駆動源６３と同様に、モータを構成する右用回転子６４１及び右用固定子６４２より成る構成となっている。右用駆動軸体６２の下端部分には、右用回転子６４１が設けられ、右用回転子６４１を取り囲むようにして右用固定子６４２が設けられている。右用固定子６４２も、固定軸体６０に取り付けられている。
【００２８】
右用固定子６４２には、不図示の右用駆動回路が接続されており、右用固定子６４２を通電して右用回転子６４１を回転させ、これにより右用駆動軸体６２を回転させるようになっている。右用固定子６４２及び右用回転子６４１の構成も、同様に、ＤＣモータ、ＡＣモータ、ＤＣ又はＡＣサーボモータ、ステッピングモータ等、各種のモータの構成を同様のものを任意に選んで採用することができる。
【００２９】
次に、上記搬送ロボット２において、先端プレート５１を直線移動させる動作について図４を使用して説明する。
先端プレート５１を直線移動させる場合、図４に示す左用駆動源６３と右用駆動源６４を逆向きに同時に動作させ、左用駆動軸体６１と右用駆動軸体６２とを逆向きに同じ角度だけ同時に回転させる。例えば先端プレート５１を前進させる場合、左用駆動軸体６１を時計回りに回転させて左第二ロッド５３Ｌを時計回りに所定角度（θ）回転させる。と同時に、右用駆動軸体６２を反時計回りに回転させて右第二ロッド５３Ｒと反時計回りに同じ角度だけ（−θ）回転させる。この際、左プーリ５７Ｌと右後端プーリ５９Ｒとをつなぐようにして架設された第一弾性体６０１の作用により、左第一ロッド５３Ｌが時計回りに回転する。この回転角度は、左第一ロッド５３Ｌの元の姿勢に対しては−θであり、θだけ回転した左第二ロッド５４Ｌに対しては−２θである。
【００３０】
また、右プーリ５７Ｒと左後端プーリ５９Ｌとをつなぐようにして架設された第二弾性体６０２の作用により、右第一ロッド５３Ｒが反時計回りに回転する。この回転角度は、右第一ロッド５３Ｒの元の姿勢に対してはθであり、−θだけ回転した右第二ロッド５４Ｒに対しては２θである。このような各ロッド５３Ｌ，５３Ｒ，５４Ｌ，５４Ｒの回転に伴い、先端プレート５１が前方に直線移動する。また、先端プレート５１を後退させる場合には、これとは全く逆になり、左用駆動軸体６１を反時計回りに回転させ、右用駆動軸体６２を時計回りに同じ角度だけ回転させる。
【００３１】
上述した左用駆動源６３及び右用駆動源６４は、アーム５の回転駆動にも兼用されている。即ち、アーム５を全体に垂直な軸の周りに一体に回転させる場合、左用駆動源６３及び右用駆動源６４を同時にそして同じ向きに同じ角度だけ回転するよう動作させる。この結果、中心軸Ａを中心にして、左用駆動軸体６１及び右用駆動軸体６２も同じ向きに同じ角度だけ回転し、左右の第一第二ロッド５２Ｌ，５２Ｒ，５３Ｌ，５３Ｒもその向きにその角度だけ回転する。これに伴い、先端プレート５１もその向きにその角度だけ回転する。
【００３２】
次に、アーム５を一体に上下動させる機構について、図４を使用して説明する。
図４に示すように、固定軸体６０の下端は第一ベース板６５が固定されて閉じられており、固定軸体６０は第一ベース板６５によって支持されている。固定軸体６０と右用駆動軸体６２の間、及び、右用固定軸体５Ｒと左用駆動軸体６１との間には、軸受を含む不図示の保持具が設けられている。従って、右用固定軸体５Ｒ及び左用固定軸体６０は、最終的には第一ベース板６５によって支持されており、上方のロッド群５２Ｌ，５２Ｒ，５３Ｌ，５３Ｒや先端プレート５１も、第一ベース板６５によって支持されている。
【００３３】
第一ベース板６５の下方には、第二ベース板６６１が設けられている。第二ベース板６６１上には、複数の支柱６５１が設けられており、第一ベース板６５を支えている。従って、第二ベース板６６１は、支柱６６１及び第一ベース板６５を介して、前述した駆動部６を全体に支持している。上下移動機構６６は、第二ベース板６６１を上下移動させる機構となっている。具体的には、上下移動機構６６は、第二ベース板６６１に固定された被駆動ボールねじ６６２と、被駆動ボールねじ６６２に噛み合う駆動ボールねじ６６３と、駆動ボールねじ６６３を回転させる上下用駆動源６６４とから主に構成されている。
【００３４】
図４に示すように、第二ベース板６６１の隅の部分には、挿通用開口が形成されている。被駆動ボールねじ６６２は、短い円筒ロッド状であり、その内面がねじ切りされている。被駆動ボールねじ６６２は、その端面が挿通用開口の縁を取り囲むようにして第二ベース板６６１に固定されている。
駆動ボールねじ６６３は、垂直に延びる長い棒状であり、第二ベース板６６１の挿通用開口に挿通されるとともに第二被駆動ボールねじ６６２に噛み合っている。駆動ボールねじ６６３の上端は、軸受を介してフレーム６６５に取り付けられている。駆動ボールねじ６６３の下端は、第二ベース板６６１の下方に位置し、ギア６６７を介して上下用駆動源６６４に連結されている。
【００３５】
上下用駆動源６６４は、ＡＣサーボモータ等のモータである。上下用駆動源６６４が駆動されると、ギア６６７を介して駆動ボールねじ６６３が回転する。被駆動ボールねじ６６２や第二ベース板６６１は不図示の回転規制部によって回転しないようになっているので、駆動ボールねじ６６３の回転により上下移動する。この結果、第一ベース板６５も上下移動し、二つの先端プレート５１も一体に上下移動する。
尚、第二ベース板６６１には、駆動ボールねじ６６３と平行に延びるリニアガイド６６６が設けられている。リニアガイド６６６は、均等な位置に２〜３本程度設けられており、第二ベース板６６１の上下移動が安定するようガイドする。
【００３６】
また、本実施形態の装置は、上記各機構の動作により生じ易い塵埃の基板Ｓｂへの付着を効果的に防止した構成となっている。この点を以下に説明する。
まず、搬送チャンバー１の底部器壁１００には、搬送ロボット２を取り付けるための開口が設けられている。開口は、中心軸Ａと同軸の円形である。左用駆動軸体６１、右用駆動軸体６２及び固定軸体６０は、この開口に挿通されている。図４に示すように、固定軸体６０は、搬送チャンバー１の底部器壁１００よりも下方の位置に段差を有し、少し径が大きくなっている。そして、この固定軸体６０の段差の部分と搬送チャンバー１の底部器壁１００とを気密に繋ぐようにして、真空ベローズ１０１が設けられている。
【００３７】
また、搬送チャンバー１の底部器壁１００に上端を固定するようにしてフレーム６６５が設けられている。左用駆動源６３や右用駆動源６４等は、このフレーム６６５内に納められている。駆動ボールねじ６６３やリニアガイド６６６は、フレーム６６５の下端に取り付けられている。
【００３８】
本実施形態のような装置において塵埃が発生し易いのは、ねじやギアの噛み合い構造を採用している部分である。上記説明から解るように、本実施形態では、被駆動ボールねじ６６２と駆動ボールねじ６６３の噛み合い部分、ギア６６７の噛み合い部分である。上述した真空ベローズ１０１は、これらの部分が配置された空間（大気）と、基板Ｓｂが位置する空間（真空）とを隔絶し、塵埃が内部に進入しないようにする技術的意義がある。尚、固定軸体６０の下端と第一ベース板６５との接続箇所等の必要箇所には、Ｏリング等の不図示の真空シールが介在されている。
【００３９】
また、左用駆動源６３の構成において、左用回転子６３１と左用固定子６３２との間には、真空隔壁６００が設けられている。真空隔壁６００は、透磁率が高く且つ薄い部材で構成されている。左用固定子６３２が作る磁場は、真空隔壁６００を通して作用し、左用回転子６３２を回転させるようになっている。また、右用駆動源６４についても、右用回転子６４１と右用固定子６４２との間には、同様の真空隔壁６００が設けられている。
【００４０】
このような真空隔壁６００を採用する点は、搬送ロボット２が真空中に配置される点と密接な関連を有する。基板Ｓｂの搬送のための駆動系として回転駆動を使用すると、通常はモータ等の回転系の駆動源を真空中に配置することになり易い。モータはねじやギア等と同様に塵埃を発生させ易い部品であり、基板Ｓｂの汚損原因を作り易い。本実施形態装置は、モータを構成する回転子６３１，６４１及び固定子６３２，６４２を真空隔壁６００によって空間的に分離して配置している。つまり、必要最小限の部分のみが真空中に配置されるようにしている。このため、真空中の塵埃の発生が抑制されている。
【００４１】
本実施形態の装置は、先端プレート５１の移動を監視する手段を備えている。以下、この点について説明する。
まず、一番内側に位置する左用駆動軸体６１には、左用回転モニタ６７が設けられている。左用回転モニタ６７は、左用駆動軸体６１の回転角度を検出する磁気センサであり、左用検出板６７１と、左用磁気検出ヘッド６７２とから成っている。
【００４２】
左用検出板６７１は円盤状であり、左用駆動軸体６１の下端部分に水平に取り付けられている。左用検出板６７１の周縁には、同じ形の凹凸が等間隔に形成されている。凸部の先端には、不図示の磁石が設けられている。磁気検出ヘッド６７２は、凸部の先端から所定の短い距離離れた位置に設けられている。
左用駆動軸体６１が回転すると、左用検出板６７１も回転する。この際、磁気検出ヘッド６７２に対して、各凸部が順次接近する状態となる。磁気検出ヘッド６７２は、各凸部の接近を磁束密度の変化から読み取り、その回数によって左用検出板６７１の回転角度をモニタするようになっている。このモニタの結果、左用駆動軸体６１の回転角度、最終的には、先端プレート５１の直線移動の距離が監視されるようになっている。
【００４３】
また、図４に示すように、右用駆動軸体６２についても、同様に回転モニタ６８が設けられている。この回転モニタ６８の構成は、上記左用回転モニタ６７と同様である。これらの回転モニタ６７，６８により、先端プレート５１の直線移動の距離、回転移動の角度が監視されるようになっている。
【００４４】
そして、搬送ロボット２は、不図示のマイクロコンピュータからなる制御ユニットを備えており、各回転用モニタ６７，６８の検出信号は、この制御ユニットに入力されるようになっている。制御ユニットは、先端プレート５１の原点位置を記憶するメモリを有しており、原点位置の情報と、入力された各回転モニタ６７，６８の検出信号とから、先端プレート５１の現在位置を監視できるようになっている。
【００４５】
さて、本実施形態の搬送ロボット２の大きな特徴点の一つは、基板Ｓｂが正しい位置で保持されているかどうかを監視するセンサ（以下、基板位置監視用センサ）７１，７２がアーム５に設けられている点である。以下、この点について図５を使用して説明する。図５は、基板位置監視用センサ７１，７２について示した斜視概略図である。
【００４６】
図５に示すように、基板位置監視用センサ７１，７２は、先端プレート５１に取り付けられている。本実施形態では、二つの基板位置監視用センサ７１，７２が取り付けられている。一方のセンサ７１は、前後方向における基板Ｓｂの位置の監視のためのもの（前後用センサということがある）であり、もう一方のセンサ７２は左右方向における基板Ｓｂの位置の監視のためのもの（左右用センサということがある）である。
【００４７】
各基板位置監視用センサ７１，７２は、それぞれ発光器７１１，７２１と受光器７１２，７２２とから構成されている。発光器７１１，７２１としては、半導体レーザなどのレーザ光源である。発光器７１１，７２１は、ビームエクスパンダ等の光学系を備えており、レーザ光を長方形の照射パターンで照射するよう構成されている。受光器７１２、７２２は、発光器７１１，７２１からの光を受光してその量を電気信号に変換するようになっている。
【００４８】
各発光器７１１，７２１及び各受光器７１２，７２２は、先端プレート５１に固定されたブラケット８３の先端に取り付けられている。図５に示すように、各発光器７１１，７２１は、先端プレート５１の前端部の上側に取り付けられ、各受光器７１２，７２２は、先端プレート５１の後端部の下側に取り付けられている。図５に示すように、前後用センサ７１の発光器７１１及び受光器７１２の光軸は、先端プレート５１のＵ字開口５１０のその「Ｕ」の字の底の部分を通過するよう設定されている。また、左右用センサ７２の発光器７２１及び受光器７２２の光軸は、Ｕ字開口５１０の「Ｕ」の字の側部を通過するよう設定されている。
【００４９】
図６は、各基板位置監視用センサ７１，７２による基板位置の監視について示した平面概略図である。図６において、前後用センサ７１のレーザ光の水平面で見たビームパターンＰ１は前後方向に長く、左右用センサ７２のレーザ光の水平面で見た照射パターンＰ２は左右方向に長い。
先端プレート５１上で基板Ｓｂが正しい位置にあるとき、基板Ｓｂの後部の縁は、前後用センサ７１の照射パターンＰ１を半分程度遮蔽する状態となる。同様に、基板Ｓｂが正しい位置にあるとき、基板Ｓｂの側部の縁は左右用センサ７２の照射パターンＰ２を半分程度遮蔽する状態となる。
【００５０】
いま、基板Ｓｂが正しい位置から前後方向にずれた場合、前後用センサ７１の受光器７１２に入射する光量が変化する。例えば、基板Ｓｂが正しい位置から前方にずれた場合、基板Ｓｂにより遮蔽される量が少なくなるので、受光器７１２に入射する光量が増加する。逆に、基板Ｓｂが正しい位置から基板Ｓｂが後方にずれた場合、受光器７１２に入射する光量が減少する。従って、基板Ｓｂが正しい位置にある際の光量を予め求めて設定しておくことで、基板Ｓｂが前後方向で正しい位置にあるかどうか監視できる。尚、この際に左右用センサ７２の受光器７２２に入射する光量は、図６から理解されるように殆ど変化しない。
【００５１】
また、基板Ｓｂが正しい位置から左右方向にずれた場合、左右用センサ７２の受光器７２２に入射する光量が変化する。例えば、基板Ｓｂが正しい位置から左にずれた場合、左右用センサ７２の受光器７２２に入射する光量が増加し、基板Ｓｂが正しい位置から右にずれた場合、受光器７２２に入射する光量が減少する。従って、同様に正しい位置にある際の光量を予め求めて設定しておくことで、基板Ｓｂが左右方向で正しい位置にあるかどうか監視できる。尚、この際に左右用センサ７２の受光器７２２に入射する光量は、図６から理解されるように殆ど変化しない。
【００５２】
図４に示すように、上記各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号を処理する信号処理部７３が、搬送チャンバー１外に設けられている。信号処理部７３は、上述したように、各受光器７１２，７２２からの信号を必要に応じて増幅し、上述したように基準値（正しい位置にある場合の光量）と比較する処理を行うものである。信号処理部７３は、前述した不図示の制御ユニット内に設けられる場合もある。
【００５３】
尚、先端プレート５１上で基板Ｓｂが位置すべき正しい位置は、先端プレート５１上のある点Ｏに基板Ｓｂの中心が一致する（正確には同一鉛直線上になる）位置として設定される。このような先端プレート５１上の点Ｏを基板位置原点と呼ぶと、前後用センサ７１の光軸が先端プレート５１上の面に交差する点と基板位置原点Ｏとを結んだ方向（前後方向）と、左右用センサ７２が先端プレート５１上の面と交差する点とによるが基板位置原点Ｏとを結ぶ方向（左右方向）は、互いに垂直である。つまり、前後方向と左右方向は、基板位置原点Ｏに対して直交座標を構成している。従って、前述した基板位置の監視動作において、各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号により、基板Ｓｂがどの程度がどの程度ずれているか（基板Ｓｂがどの位置にあるか）を求めることも可能である。
【００５４】
本実施形態の搬送ロボット２の別の大きな特徴点は、各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号を信号処理部７３に送る送信系が、光通信方式を採用している点である。以下、この点について図３、図４及び図７を使用して説明する。図７は、駆動部６の下端部分及びその付近の構造について示した正面断面概略図である。
【００５５】
上述した搬送チャンバー１は、内部の真空と外部の大気とを隔絶するようにして透光板１０２を備えている。本実施形態では、透光板１０２は、第一ベース板６５に設けられている。第一ベース板６５が支える固定軸体６０の内側は、搬送チャンバー１内の真空と連通しており同じ真空雰囲気である。第一ベース板６５の下側の空間は、大気である。第一ベース板６５は、左用駆動軸体６１の直下の位置に開口を有し、この開口を気密に塞ぐようにして透光板１０２が設けられている。透光板１０２は、例えば石英ガラスより成る。
【００５６】
送信系は、搬送チャンバー１内に配置されたチャンバー内配線７４１と、搬送チャンバー１外に配置されたチャンバー外配線７４２と、透光板１０２を通して光通信する一対の光通信ユニット７５，７６とより成っている。一対の光通信ユニットのうち、真空側に位置するユニット７５を、以下、真空側ユニットと呼び、大気側に位置するユニット７６を大気側ユニットと呼ぶ。
【００５７】
チャンバー内配線７４１は、各基板位置監視用センサ７１，７２と真空側ユニット７５とをつなぐものであり、本実施形態では、搬送ロボット２のアーム５の内部に配してある。具体的には、チャンバー内配線７４１は、各基板位置監視用センサ７１，７２から、左第一ロッド５２Ｌ内、左第二ロッド５３Ｌ内を通り、左用駆動軸体６１内に達する。そして、左用駆動軸体６１内を通り、真空側ユニット７５に接続されている。
【００５８】
図７に示すように、真空側ユニット７５は、左用駆動軸体６１の下端に固定されたホルダー７５１によって保持されている。従って、真空側ユニット７５は、左用駆動軸体６１とともに回転する。真空側ユニット７５は、各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号をエンコードするエンコーダ７５２と、エンコードされた信号を光のオンオフを形式で送信する送信器７５３とを含んでいる。
【００５９】
また、大気側ユニット７６は、送信器７５３から送られた光信号を受信する受信器７６１と、受信器７６１で受信された光信号をデコードするデコーダ７６２とを含んでいる。デコードされた信号は、チャンバー外配線７４２により信号処理部７３に送られ、前述したように処理されるようになっている。尚、大気側ユニット７６１は、支柱６５１に架設された取付ベース６５２上に取り付けられている。
尚、真空側ユニット７５の送信器７５３は半導体レーザを備え、レーザ光を大気側ユニット７６の受信器７６１に向けて出射させるが、送信器７５２と受信器７６１とを結ぶ光軸は、アーム５の回転運動の軸（即ち、中心軸Ａ）に一致している。
【００６０】
また、本実施形態の搬送ロボット２は、各基板位置監視用センサ７１，７２に電力を導入する電力導入系を備えている。一対の発光器７１１，７２１及び受光器７１２，７２２から成る基板位置監視用センサ７１，７２は、消費電力はそれほど大きくはないが、それでもある程度の電力が必要である。図１０に示すような従来の基板搬送システムでは、一対の光センサ９２，９３は、搬送チャンバー１の壁面に取り付けられるので、搬送チャンバー１の壁を気密に貫通させて電力ケーブルを設けることで容易に電力導入が可能である。しかしながら、本実施形態のように、基板位置監視用センサ７１，７２がアーム５に取り付けられる場合、信号用の配線と同様、アーム５が複雑な動きをするため、短期間に電力ケーブルが摩耗して断線する。
【００６１】
本実施形態では、このような点を考慮し、電力導入系は、太陽電池方式で電力を導入する構成となっている。この点について、図４及び図７を使用して説明する。電力導入系は、光起電力ユニット７７と、光起電力ユニット７７と各基板位置監視用センサ７１，７２とを接続するチャンバー内ケーブル７７１と、光起電力ユニットに光照射する光源ユニット７８などから構成されている。図４及び図７に示すように、光起電力ユニット７７と光源ユニット７８とは、透光板１０２を挟んで設けられており、光源ユニット７８は透光板１０２を通して光照射するようになっている。
【００６２】
光起電力ユニット７７は、全体としては円環状のケース７７２内に納められており、ホルダー７７３により左用駆動軸体６１に固定されている。従って、真空側ユニット７５と同様、左用駆動軸体６１と一緒に回転する。尚、真空側ユニット７５は、光起電力ユニット７７の内側に位置する。
光起電力ユニット７７は、光源ユニット７８からの光の照射を受ける受光パネル７７４と、受光パネル７７４で生じた起電力を蓄積して各基板位置監視用センサ７１，７２に送るコンデンサ等を含む蓄電回路７７５とを備えている。受光パネル７７４は、円盤の中央に同心の円形の開口を設けた形状である。特に、本実施形態では、受光パネル７７４は、水平な姿勢であり、アーム５の回転運動の軸（即ち、中心軸Ａ）と同軸に設けられている。
【００６３】
一方、光源ユニット７８は、ベースプレート７８１と、ベースプレート７８１上に取り付けた複数の光源７８２とから主に構成されている。ベースプレート７８１は、受光パネル７７４と同様に、円盤の中央に同心の円形の開口を設けた形状であり、左用駆動軸体６１と同軸に設けられている。大気側ユニット７６は、ベースプレート７８１の内側に設けられている。光源７８２は、ベースプレート７８１上に等間隔で複数（２〜８個程度）設けられている。本実施形態では、光源７８２としてハロゲンランプのような高輝度点光源が用いられている。このような複数の点光源に代え、円環状の放電ランプや蛍光ランプが使用されることもある。
【００６４】
また、本実施形態の搬送ロボット２は、各基板位置監視用センサ７１，７２への電力供給のため、図２に示すようにアーム５にも複数の光起電力ユニット７９１，７９２，７９３を設けている。本実施形態ではアーム５上に三つの光起電力ユニット７９１，７９２，７９３が設けられており、以下、これらの光起電力ユニット７９１，７９２，７９３を第一第二第三オンアームユニットと呼ぶ。
【００６５】
第一オンアームユニット７９１は、先端プレート５１に取り付けられている。取付位置は、基板Ｓｂの載置位置の後方である。第二オンアームユニット７９２は、左第一ロッド５２Ｌに取り付けられている。また、第三オンアームユニット７９３は、左第二ロッド５３Ｌ上に取り付けられている。各オンアームユニット７９１，７９２，７９３は、同様に受光パネル７７４と、受光パネル７７４で生じた起電力を蓄積して各基板位置監視用センサ７１，７２に送るコンデンサ等を含む蓄電回路とを備えており、受光パネル７７４が上方に露出するよう取り付けられている。各オンアームユニット７９１，７９２，７９３と各基板位置監視用センサ７１，７２をつなぐようにして電力導入用配線が各ロッド５２Ｌ，５２Ｒ，５３Ｌ，５３Ｒ内に設けられている。
【００６６】
一方、図１に示すように、搬送チャンバー１の上側の内壁面には、光源（以下、チャンバー内光源）７９４が設けられている。チャンバー内光源７９４は、各オンアームユニット７９１，７９２，７９３に光を照射して起電力を生じさせるためのものである。チャンバー内光源７９４としては、前述したハロゲンランプ、放電ランプ、蛍光ランプ、点光源、リング状光源、棒状光源等、任意のものを採用し得る。尚、基板Ｓｂ上にレジストが塗布されており、レジストの感光を防止する必要がある場合には、チャンバー内光源７９４には、レジストの感光波長の光をカットするフィルタが設けられる。
【００６７】
尚、左用駆動軸体６１の下方に設けられた光起電力ユニット７７（以下、メインユニット）と三つのオンアームユニット７９１，７９２，７９３とを全体の電源として考えると、この電源に対しては、二つの基板位置監視用センサ７１，７２は並列に接続される。メインユニット７７と三つのオンアームユニット７９１，７９２，７９３は、直列に接続されて各基板位置監視用センサ７１，７２に電力を供給する場合と、並列に接続されて電力を供給する場合とがある。ある程度の高い電圧が必要な場合には直列になるが、電圧が低くて足りる場合には並列に接続して光源の消費電力を低く抑える場合がある。
【００６８】
次に、上記構成に係る本実施形態の搬送ロボット２の全体の動作について説明する。
搬送ロボット２のスタンバイ状態では、先端プレート５１の重心のような基準点（以下、プレート基準点）が中心軸Ａ上に位置した状態で搬送ロボット２は待機している。尚、前述した先端プレート５１における前後方向を、説明の都合上、プレート基準方向と呼ぶ。
【００６９】
まず、先端プレート５１が、別の場所にある基板Ｓｂを受け取って保持する動作について説明する。基板Ｓｂのある場所の高さの位置に、先端プレート５１を位置させるため、上下移動機構６６を駆動させる。先端プレート５１が基板Ｓｂの高さの位置したら、中心軸Ａとその基板Ｓｂの中心とを結ぶ水平な線の方向にプレート基準方向が向くよう、駆動部６はアーム５を全体に回転させて先端プレート５１を円周方向に移動させる。
【００７０】
中心軸Ａとその基板Ｓｂの中心とを結ぶ水平な線の方向にプレート基準方向が向いたら、先端プレート５１が前進するよう駆動部６はアーム５を伸ばす。先端プレート５１の前進距離は、先端プレート５１が基板Ｓｂの下側に進入し、プレート基準点が基板Ｓｂの中心と一致する（又は同一鉛直線上になる）よう設定される。そして、上下移動機構６６を動作させ、所定の短い距離だけ先端プレート５１を上昇させる。この結果、基板Ｓｂは先端プレート５１の上に載った状態となる。
【００７１】
次に、このようにして保持した基板Ｓｂを、別の場所に搬送する動作について説明する。まず、駆動部６は、アーム５を収縮させ、先端プレート５１を上記基板Ｓｂを受け取った位置から後退させる。後退の距離は、基板Ｓｂの中心が中心軸Ａに一致した位置となるよう設定される。基板Ｓｂの中心が中心軸Ａに一致するまで先端プレート５１が後退すると、次に、上下移動機構６６を動作させ、基板Ｓｂを搬送して最終的に位置させるべき場所（以下、搬送場所）と同じ高さの位置に先端プレート５１を位置させる。
【００７２】
そして、搬送場所と中心軸Ａとを結ぶ水平な線の方向に先端プレート５１のプレート基準方向が向くように、駆動部６はアーム５を前端に回転させる。搬送場所と中心軸Ａとを結ぶ水平な線の方向にプレート基準方向が向いたら、駆動部６は、アーム５を伸ばして先端プレート５１を前進させ、基板Ｓｂを搬送場所まで搬送する。尚、上記動作において、高さを合わせる上下移動と方向を合わせる回転移動とは順序が逆であっても良いことは、勿論である。
【００７３】
上記搬送動作において、光源ユニット７８及びチャンバー内光源７９４が常時動作して各基板位置監視用センサ７１，７２に電力を供給しており、先端プレート５１に基板Ｓｂを載せた後、各基板位置監視用センサ７１，７２により基板Ｓｂの位置の監視動作が行われる。前述したように、各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号が、チャンバー内配線７４１、一対の光通信ユニット７５，７６及びチャンバー外配線７４２を介して信号処理部７３に送られる。信号処理部７３では、各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号の大きさを基準値と比較し、基準値との差異が所定の範囲内であるか判断する。所定の範囲内であれば、基板Ｓｂの位置は正しいとして、搬送動作を続行する。所定の範囲外であれば、搬送動作を中止し、基板Ｓｂを元の場所に戻す等した後、エラーの原因を調査する。
【００７４】
上記実施形態の基板搬送システムによれば、基板Ｓｂの搬送の際、基板Ｓｂが正しい位置で保持されているか監視されるので、搬送後の基板Ｓｂの位置精度が高くなり、搬送の際に基板Ｓｂが落下したり壁面に衝突したりするような事故が未然に防止される。
【００７５】
また、このような基板Ｓｂの位置の監視が、搬送ロボット２にアーム５に設けられた基板位置監視用センサ７１，７２によって行われるので、アーム５が基板Ｓｂを保持している限り、任意の位置で監視が行える。このため、汎用性や生産性の点で優れている。図１０に示す例のように、搬送チャンバー１内の特定の場所に基板Ｓｂを持っていかなければ基板位置の監視ができない場合、搬送に余分な動作が加わって全体の搬送時間が余計にかかってしまうことが多い。また、搬送チャンバー１の構成上、光センサを設けることができない場合もある。本実施形態では、搬送ロボット２のアーム５上に基板位置監視用センサ７１，７２を設けているので、搬送チャンバー１の構成によらず基板位置の監視ができ、搬送動作に余分な時間がかかることもない。
【００７６】
また、搬送チャンバー１は、内部の真空と外側の大気とを隔絶するようにして透光板１０２を備えており、各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号を搬送チャンバー１外の信号処理部７３に送る送信系が、透光板１０２を通して光通信する光通信ユニット７５，７６を備えている。つまり、信号線がチャンバーの器壁の気密貫通部分で固定されるような構造ではない。このため、配線の摩耗による断線の問題はない。
【００７７】
尚、一対の光通信ユニット７５，７６の光軸が、アーム５の回転軸に一致している点は、送信の安定性や信頼性を高いものにするとともに、構造を簡略化させる技術的意義を有する。光軸が回転軸に一致していない場合、即ち、送信器７５２が回転軸からずれて配置されている場合、その送信器７５２も回転軸の周りに回転するので、送信器７５２からの光を常に入射させるよう受信器７６１も同期して回転しなければならない。この同期回転のための構造や機構は複雑になり易く、また同期が取れないと安定した送信が行えないことになる。本実施形態では、光軸が回転軸に一致しているので、このような問題はない。
【００７８】
さらに、各基板位置監視用センサ７１，７２に電力を導入する電力導入系は、搬送チャンバー１の器壁に気密に設けた透光板１０２を通して光照射することで光起電力を生じさせる太陽電池方式を採用している。つまり、電力導入用配線が搬送チャンバー１の器壁の気密貫通部分で固定される構造ではない。このため、やはり配線の摩耗による断線の問題はない。尚、上記実施形態では、電力供給系は、送信系の一対の光通信ユニット７５，７６が光を通す透光板１０２を兼用してこれに光を通して起電力を発生させたが、別の透光板を設けてこれに光を通しても良い。
【００７９】
またさらに、搬送ロボット２のアーム５に光起電力ユニット７９１，７９２，７９３が設けられており、この光起電力ユニット７９１，７９２，７９３からも電力が供給されるので、より電力を必要とするセンサを基板位置監視用センサ７１，７２に用いる場合に好適である。オンアームユニット７９１，７９２，７９３に光照射する光源７９４は、搬送チャンバー１内に設けられていればよく、必ずしも搬送チャンバー１の内壁面に取り付けられる必要はない。また、搬送チャンバー１の器壁に透光性の窓を気密に設けてこれを通して光照射する場合、光源は搬送チャンバー１外に設けられる。但し、搬送チャンバー１内に光源があった方が発電の効率は一般的に良い。
尚、駆動部６の下方に配置された光起電力ユニット７７が無くオンアームユニット７９１，７９２，７９３のみで各基板位置監視用センサ７１，７２に電力供給する場合もある。この場合、配線の断線の問題が無い等の効果が得られる。
【００８０】
また、光起電力ユニット７７において、受光パネル７７４がアーム５の回転軸と同軸である点は、電力供給を安定させさり構造を簡略化させたりする技術的意義を有する。即ち、受光パネル７７４がアーム５の回転軸と同軸であるため、光起電力ユニット７７がアーム５と一体に回転するにもかかわらず受光パネル７７４は変位しない。従って、適切な位置に光源ユニット７８を固定して配置するだけで、安定して電力供給が行える。受光パネル７７４が同軸でないと、回転により変位するため、光源ユニット７８も同期して回転させる必要が生じ、構造的に複雑になる。
また、光起電力ユニット７７が円環状で内側に真空側ユニット７５が配置される構成は、透光板１０２の真空側の構造物を簡略化させる技術的意義がある。場合によっては、真空側ユニット７５と光起電力ユニット７７とを一つのケーシング内に収めた一つのユニットとしてもよい。
【００８１】
上述した搬送ロボット２の動作において、アーム５が回転運動を行う際には、基板Ｓｂの中心が回転運動の軸（即ち、中心軸Ａ）上に位置する。従って、回転の際に基板Ｓｂに加わる遠心力はほぼゼロである。従って、遠心力によって基板Ｓｂが先端プレート５１上でずれたり、先端プレート５１から落下したりすることは皆無である。
また、回転運動の際、基板Ｓｂの中心が回転軸に一致する位置までアーム５が収縮する点は、回転運動の際に要する水平面内のスペースを小さくするため、搬送チャンバー１内の省スペース化の点で顕著な技術的意義を有する。
【００８２】
次に、基板搬送システムの別の実施形態について説明する。図８は、別の実施形態に係る基板搬送システムの正面概略図である。
この実施形態のシステムも、搬送チャンバー１と、搬送チャンバー１内に配置された搬送ロボット２とを備えている。そして、搬送ロボット２は、アーム５の先端で基板Ｓｂを保持して搬送するようになっており、基板Ｓｂが正しい位置で保持されているかを監視する二つの基板位置監視用センサ７１，７２がアーム５に設けられている。
【００８３】
各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号を信号処理部７３に送る送信系は、本実施形態では、搬送チャンバー１で無線方式を採用している。即ち、送信系は、各基板位置監視用センサ７１，７２の付近に設けられた送信器８１と、真空側ユニット７５の付近に設けられた受信器８２とを備えている。送信器８１は、図８に示すように、先端プレート５１の下側に取り付けられており、各受光器７１２，７２２に近い位置となっている。また、受信器８２は、真空側ユニット７５を保持したホルダー７５１上に取り付けられている。受信器８２と真空側ユニット７５は、ホルダー７５１内に設けた配線によってつながっている。
【００８４】
各基板位置監視用センサ７１，７２と送信器各基板位置監視用センサ７１，７２からの信号は、送信器８１から無線送信され、受信器８２で受信される。そして、受信器８１から真空側ユニット７５に送られ、同様に大気側ユニット７６を介して信号処理部７３に送られる。送信器８１及び受信器８２の構成は、例えば無線ＬＡＮで使用されている規格を使用することが可能である。この実施形態によれば、アーム５内又はアーム５に沿ってチャンバー内配線７４１を設ける必要がないので、アーム５や送信系の構成が簡略化される。尚、処理チャンバー４が高周波を使用して処理するものである場合、受信器８２には、その処理チャンバー４内の高周波を十分に遮断するフィルタが設けられる。
【００８５】
次に、上記基板搬送システムを備えた基板処理装置の実施形態について説明する。図９は、実施形態に係る基板処理装置の平面概略図である。図９に示す装置は、クラスターツール型の装置である。即ち、中央に搬送チャンバー１が設けられ、その周囲に処理チャンバー３やロードロックチャンバー４が気密に接続されている。また、大気側には、未処理の基板Ｓｂ又は処理済みの基板Ｓｂを収容したカセット３１が設けられており、カセット３１とロードロックチャンバー３との間で基板Ｓｂを搬送するオートローダ３２が設けられている。
搬送チャンバー１における構成は、前述した基板搬送システムにおけるものと同様である。処理チャンバー３は、処理の内容に応じて最適化されたものが採用される。例えば多層膜を作成する装置の場合、それぞれの処理チャンバー３において各層の膜を作成するための構成が採用される。
【００８６】
この実施形態の装置では、基板Ｓｂは大気側のカセット３１からオートローダ３２によりロードロックチャンバー４に搬入される。ロードロックチャンバー４内が搬送チャンバー１内と同程度の真空圧力に排気された後、出し入れバルブ１０が開き、搬送ロボット２により基板Ｓｂがロードロックチャンバー４から取り出される。そして、処理チャンバー３の出し入れバルブ１０が開き、搬送ロボット２により処理チャンバー３に搬送される。処理チャンバー３での処理の後、基板Ｓｂは次の処理を行う処理チャンバー３に搬送ロボット２により搬送される。このようにして、搬送ロボット２により順次処理チャンバー４に搬送されて処理された後、ロードロックチャンバー３に戻される。そして、ロードロックチャンバー３からオートローダ３２により大気のカセット３１に搬出される。
【００８７】
この基板処理装置によれば、前述したようにアーム５上で基板Ｓｂが正しい位置に位置しているかを監視する搬送ロボット２を使用しているので、各処理チャンバー４内での基板Ｓｂの配置位置の精度を高くできる。このため、処理の均一性や再現性の点で優れた装置となる。
尚、上述したような搬送ロボット２において、先端プレート５１は、「ハンド」、「エンドエフェクタ」、「フォーク」等の名称で呼ばれる場合もある。また、先端プレート５１は、アーム５の一部（アーム５を構成するもの）であったが、アーム５とは別の部材として理解される場合もある。
【符号の説明】
【００８８】
１  搬送チャンバー
２  搬送ロボット
３  ロードロックチャンバー
４  処理チャンバー
５  アーム
６  駆動部
７１  基板位置監視用センサ
７２  基板位置監視用センサ
７５  光通信ユニット
７６  光通信ユニット
７７  光起電力ユニット
７８  光源ユニット
８３  ブラケット
７９１  光起電力ユニット
７９２  光起電力ユニット
７９３  光起電力ユニット
７９４  光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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【図７】
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